SU1606141A1 - Способ разделени растворов и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике разделени  веществ путем кристаллизации растворенного вещества охлаждением раствора с последующим плавлением осажденных кристаллов и может быть использовано в химической промышленности. Цель изобретени  - увеличение производительности за счет интенсификации теплообмена. Устройство дл  проведени  процесса разделени  раствора имеет охлаждающую и нагревательную зоны, расположенную между ними фильтрующую перегородку и теплоизолирующую вставку, расположенную между зонами. Плавление кристаллов в аппарате осуществлено непосредственно на фильтрующей перегородке путем подачи на фильтрующую перегородку теплоносител . Плавление кристаллов, осажденных на перегородке, пр мым контактом их с плав щей или раствор ющей жидкостью осуществл етс  благодар  тому, что фильтрующа  перегородка установлена под охлаждающей зоной аппарата и омываетс  плав щей или раствор ющей жидкостью, котора  подаетс  под фильтрующую перегородку в нагревательную зону, а между зонами охлаждени  и нагрева расположена теплоизолирующа  вставка. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к технике разделени  веществ и может найти применение в химической промьштеннос- ти. Оно может быть использовано в производстве химических реактивов и особо чистых веществ, в процессах регенерации растворов, в установках по очистке сточных вод и др.

Цель изобретени  - увеличение производительности за счет интенсификации теплообмена.

На фиг. 1 изображен предложенный аппарат, с различными исполнени ми устройства длд омывани , общий вид; на фиг о 2 - нижн   часть аппа- рата с устройством дл  омьшани ; на фиг. 3 - другой вариант ис- полнени  устройства дл  омывани 

фильтрзтощей перегородки плав щей жидкостью .

Аппарат включает.корпус 1, содержащий охлаждающую 2 и нагревательные 3 зоны. Охлаждающа  зона 2 снабжена рубашкой 4, внутри ее помещено с возможностью возвратно-поступательного движени  перемешивающее устройство 5 тарельчатого типа. Под охлаждающей зоной 2 установлена фильтрующа  перегородка 6, а под ней расположена нагревательна  зона 3, представл юща  собой устройство дл  омывани  поверхности фильтрующей перегородки 6 плав щей или раствор ющей жидкостью и вьшода расплава из аппарата. Фильтрующа  перегородка 6 может быть выполнена жесткой или м гкой (перфориро- .ванный или пористый металл, фильтровальна  ткань). Устройство дл  омы- вани  фильтрующей перегородки 6 плав щей жидкостью может иметь различные варианты исполнени  (фиг. 2 и 3).

Охлазкдающа  2 и нагревательна  зона разделены теплоизолирующей вставкой 7. Дл  ввода исходного раствора в корпусе предусмотрен штуцер 8, дл  вывода обедненного раствора - штуцер 9, а дл  ввода плав щей или раствор ющей жидкости в зоне нагрева 3 имеетс  штуцер 10. Плав ща  жидкость и расплав кристаллов, прошедших филь- трующую перегородку 6, вьгеод тс  из аппарата через штуцер 11.

Предложенный способ осу1 ;ествл ют в аппарате следующим образом.

Исходный раствор подают в штуцер 8, охлажда сь в зоне 2, из него осаждаютс  кристаллы, имеющие плотность большую, чем плотность раствора . Кристаллы осаждаютс , проход  сверху вниз через отверсти  в тарелках перемешивающего устройства 5, и накапливаютс  на фильтрующей перегородке 6. Перемешивающее устройство 5 создает пульсацию среды в аппарате, улучшающее теплообмен , и одновременно выполн ет роль скреб- ков, преп тствующих нарастанию сло  кристаллов на внутренней поверхности корпуса 1. Обедненный раствор вывод т из аппарата через штуцер 9. Дл  плавлени  удерживаемых фильтрующей перегородкой 6 кристаллов в нагревательную зону 3 аппарата подают через штуцер 10 плав щую или раствор ющую жидкость, котора , омьша  поверхность фильтрующей перегородки 6, плавит или раствор ет прилегающий к перегородке сло  накопившихс  кри-- сталлов. При этом происходит пр мой контакт кристаллов с плав щей или раствор ющей жидкостью, что и опре- дел ет интенсивность процесса, кроме того, омываема  фильтрующа  перегородка 6  вл етс  и поверхностью теплообмена . Пульсаци  в аппарате за счет возвратно-поступательного дви5160

жени  перемешивающего устройства способствует проникновению плав щей жидкости через фильтрующую перегородку 6 под слой кристаллов и обратно, что также повышает интенсивность процесса , Плав ща  жидкость и расплав кристаллов, прошедших через фильтрующую перегородку 6, вьгоод т из аппарата через штуцер 11.

В качестве плав щей жидкости может примен тьс  люба  жидкость, инертна  по отношению к осажденным кристаллам , нагрета  до температуры, превьш1ающей температуру плавлени  осажденных кристаллов, но не выше температуры кипени  этой жидкости,

В зависимости от назначени  получаемого расплава кристаллов плав щей жидкостью может быть и сам расплав осажденных кристалов, нагретьш до температуры, превышающей температуру плавлени  осажденных кристаллов , но не Bbiuie те№тературы кипени  этой жидкости.

При использовании в качестве плав щей жидкости самого расплава целесообразно в нагревательной части аппарата организовать конвективный циркул ционный коптит, омываювсий нижнюю поверхность перегородки (фиг. 3).

В качестве раствор ющей жидкости можно примен ть любую жтщкость,  вл ющуюс  растворителем по отноше- кию к осажденным кристаллам.

Во всех случа х в результате подачи теплоносител  на фильтр у юп ,ую перегородку происходит омывание плав щей жидкостью фильтрующей перегородки , удерживающей кристаллы, установленной под охлаждающей зоной, при этом давление кристаллов осуществл етс  непосредственно на фильтрующей перегородке.

Пример. Раствор калий-алюминий сульфата с концентрацией 14,3%, нагретый до 80 С, в количестве 75 кг/ч подают в охлаждающую зону 2 через штуцер 8. В рубашку корпуса ввод т хладоагент - водный раствор СаС1,2. с температурой 20°С. При ох141

лаждекии раствора ниже 55°С начинает выпадать кристаллогидрат калий-алюминий сульфата, кристаллы которого оседают в нижнюю часть кристаллизатора на пористую фильтрующую перегородку . Обедненный раствор вьшод т с концентрацией соли 0,23% и при вьгаод т из верхней части аппарата через штуцер 9. Под фильтрующую перегородку через щтуцер 10 подают плав щую жидкость - водный раствор калий-алюминий сульфата с концентрацией 53,3% в количестве 56,6 кг/ч и 110°С. Осевшие на перегородке кристаллы калий-алюминий сульфата плав тс  и раствор ютс  в собственной кристаллизационной воде, раствор вместе с плав щей жидкостью выгружают через штуцер 11 в количестве 76,5 кг/ч при 95°С. Содержание калий-алюминий сульфата в выходном потоке составл ет 53,3%.

Claims (3)

1.Способ разделени  растворов, включающий кристаллизацию растворенного вещества путем охлаждени  раствора и последующего плавлени  с помощью теплоносител  полученных кристаллов и вывод готового продукта через фильтрующую перегородку, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  производительности за счет интенсификации теплообмена, теплоноситель дл  плавлени  кристаллов подают на фильтрующую перегородку .

2.Устройство дл  разделени  растворов, включающее корпус с зонами охлаждени  и нагрева и фильтрующую перегородку, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  производительности за счет интенсифи.кагд1И теплообмена, фильтрующа  перегородка установлена между зонами нагрева и охлаждени .

3. Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что зоны нагрева и охлаждени  разделены теплоизолирующей вставкой.